(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を収容する容器と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器内の水を吐出させるポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、吐出ロック解除スイッチと、前記吐出ロック解除スイッチが押されたときに前記モータへの電流供給を許可する吐出許可手段と、圧力センサと、前記圧力センサに印加された圧力を電圧に変換する圧力電圧変換手段と、前記吐出ロック解除スイッチが押された時点での前記圧力電圧変換手段の出力電圧を記憶する初期値記憶手段と、前記初期値記憶手段に記憶された初期値を基に前記圧力電圧変換手段の出力電圧に補正を加える補正手段と、前記補正手段の出力電圧に応じた電圧を前記モータに印加するモータ駆動手段とを有した電気湯沸かし器。
【請求項２】
しきい値設定手段と、前記しきい値設定手段により設定されるしきい値と補正手段の出力電圧とを比較する比較手段と、前記比較手段の演算結果が、前記補正手段の出力電圧が前記しきい値設定手段により設定されるしきい値を超過した場合には、モータへの電流供給を禁止し水の吐出を停止する吐出禁止手段とを有した請求項１記載の電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の吐出スイッチに圧力センサを用いることにより、連続して水の吐出量を変化させることのできる、電気湯沸かし器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気湯沸かし器は、容器内の水を吐出させるポンプと、ポンプを駆動するモータと、圧力センサと、圧力センサの検知圧力を電圧に変換する圧力電圧変換手段と、圧力電圧変換手段により変換された電圧に応じた電圧をモータに印加するモータ駆動手段とより構成されていた。（例えば、特許文献１参照）
図３、図４は、特許文献１に記載された、従来の電気湯沸かし器を示すものである。図３、図４に示すように、水を収容する容器１、容器１内の水を吐出するポンプ２、ポンプを駆動するモータ３、水を吐出するノズル４、圧力センサ６、圧力電圧変換手段９、モータ駆動手段８より構成されている。
【０００３】
この構成における動作を説明すると、使用者が、圧力センサ６を押すと、圧力電圧変換手段９は、使用者が圧力センサ６を押す圧力に応じた電圧を発生させ、モータ駆動手段８はその電圧に応じた電圧をモータ３に印加する。すると、モータ３は、モータ駆動手段８により印加された電圧に応じた回転数で回転し、ポンプ２が駆動され、ポンプ２によってくみ上げられた容器１内の水が、ノズル４より吐出される。
【０００４】
使用者が、吐出される水量を、増やしたいときは、圧力センサ６を押す力を増すと、それに応じ、圧力電圧変換手段９の出力電圧が増加し、モータ駆動手段８の出力電圧が増加し、モータ３に印加する電圧が増加されることにより、ポンプ２の回転速度が上昇して、ノズル４より吐出される水量が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２４３１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の構成では、圧力センサ６の出力が、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化によるドリフトを起こしても、補正することができず、使用者が、同じ力で圧力センサ６を押しているにもかかわらず、ノズル４より吐出する水量がばらついてしまうという課題を有していた。
【０００７】
又、このような従来の構成では、圧力センサ６が故障し、異常に高い出力が出力されていても、それを検知することができず、使用者が、圧力センサ６に触れていないにもかかわらず、ノズル４より水が吐出されたり、使用者が、軽い力で圧力センサ６に触れているだけであるのに、いきなり大量の水が吐出されたりする虞れがあるという、課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧力センサ６の出力が、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化によるドリフトを起こしても、ノズル４より吐出する水の水量のばらつかない、かつ、圧力センサ６が故障時において、使用者が圧力センサ６を押していないにもかかわらず水が吐出される、あるいは、圧力センサ６を軽く押しただけなのに、いきなり大量の水を吐出するということのない安全な、電気湯沸かし器を提供する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、吐出ロック解除スイッチと、吐出ロック解除スイッチが押されたときにモータへの電流供給を許可する吐出許可手段と、吐出ロック解除スイッチが押された時点での圧力電圧変換手段の出力電圧を記憶する初期値記憶手段と、初期値記憶手段に記憶された初期値を基に圧力電圧変換手段の出力電圧に補正を加える補正手段とを付加したものである。
【００１０】
これにより、吐出ロック解除スイッチが押された時点での圧力電圧変換手段の出力電圧が、初期値記憶手段に初期値として記憶され、補正手段が初期値記憶手段に記憶された初期値を基に圧力電圧変換手段の出力電圧に補正を加えることにより、圧力センサの出力が、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化によるドリフトを起こしても、補正手段によりそれらが相殺され、ノズルより吐出する水量のばらつきを無くすことができる。
【００１１】
又、もし、吐出していない時に、圧力センサが故障し、短絡に近い状態になり圧力電圧変換手段の出力電圧が異常に上昇しても、吐出ロック解除スイッチが押された時点での圧力電圧変換手段の出力電圧が、初期値記憶手段に初期値として記憶され、補正手段が初期値記憶手段に記憶された初期値を基に圧力電圧変換手段の出力電圧に補正を加えることにより、ノズル４から水がいきなり吐出されることがない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電気湯沸かし器は、水の吐出スイッチに圧力センサを用い、任意の吐出量を設定できるものにおいて、圧力センサの、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化によるドリフトを相殺し、水の吐出量のばらつきを解消できる。
【００１３】
又、もし、吐出していない時に、圧力センサが故障し、短絡に近い状態となっても、吐出ロック解除スイッチが押された時点で相殺され、ノズルから水がいきなり吐出されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の一部をブロック図化したシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の一部をブロック図化したシステム構成図
【図３】従来の電気湯沸かし器の一部断側面図
【図４】従来の電気湯沸かし器の、吐出装置ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、吐出ロック解除スイッチが押された時点での圧力電圧変換手段の出力電圧が、初期値記憶手段に記憶され、その記憶された初期値を基に、圧力電圧変換手段の出力電圧が補正されるので、圧力センサ出力の、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化によるドリフトが相殺され、ノズルより吐出する水量のばらつきを無くすことができる。
【００１６】
又、もし、吐出していない時に、圧力センサが故障し、短絡に近い状態になり圧力電圧変換手段の出力電圧が異常に上昇しても、吐出ロック解除スイッチが押された時点での圧力電圧変換手段の出力電圧が、初期値記憶手段に初期値として記憶され、補正手段が初期値記憶手段に記憶された初期値を基に圧力電圧変換手段の出力電圧に補正を加えることにより、相殺することができ、ノズル４から水がいきなり吐出されることがない。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明に加えて、補正手段の出力電圧と、しきい値設定手段により設定されるしきい値とを比較し、その結果、補正手段の出力電圧の方が大きい場合、モータを停止させることにより、吐出途中に急に圧力センサが短絡故障した時や、圧力センサにノイズが印加された時に発生する、急激な水の大量吐出を防止できる。
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なを、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の一部をブロック図化したシステム構成図である。一部断側面図は、従来の電気湯沸かし器と同一であり、図３を参照する。図３の、容器１、ポンプ２、吐出口４、については、従来の電気湯沸かし器と同一であり、説明を省略する。
【００２０】
以下に、図１に基づき、本実施の形態の説明をする。
【００２１】
本実施の形態においては、圧力センサ６は、可変抵抗型のもので、押される圧力が強いほど、抵抗値が小さくなるものである。圧力センサ６は、抵抗により構成された圧力電圧変換手段９に接続され、圧力センサ６に加えられた圧力は、圧力センサ６と圧力電圧変換手段９（抵抗）の、分圧として電圧に変換される。
【００２２】
吐出ロック解除スイッチ１０を、使用者が押すと、回路上ではその下端に接続された抵抗１０１との接続点の電圧が、ハイとなり、吐出許可手段１１を構成するラッチ手段１１１がそれをラッチすると共に、同じく吐出許可手段１１を構成するトランジスタ１１２へ、駆動信号を出力する。ラッチ手段１１１からの駆動信号を受けたトランジスタ１１２は導通し、モータ３への電流供給が開始される。
【００２３】
又、吐出ロック解除スイッチ１０を、使用者が押すと同時に、初期値記憶手段１２が、圧力電圧変換手段９の出力電圧値を、初期値として記憶する。
【００２４】
補正手段１３は、圧力電圧変換回路９の出力電圧から、初期値記憶手段１２に記憶された初期値を減算し、その結果の電圧値を、モータ駆動手段８に出力する。モータ駆動手段８は、この補正手段１３の出力電圧に基づき、モータ３へ駆動電圧を出力する。
【００２５】
初期値記憶手段１２、補正手段１３、吐出許可手段１１を構成するラッチ手段１１１は、１チップマイクロコンピュ−タ１４内に、その入出力回路やプログラムの形で実現されている。
【００２６】
加熱手段１５は、リレー１６により交流電流を供給され、リレー１６は、１チップマイクロコンピュ−タ１４により駆動されるトランジスタ１７により、駆動される。１８は電源回路で、１チップマイクロコンピュ−タ１４やモータ３等、各回路に対して電源電流を供給する。
【００２７】
温度センサ１９は、容器１底面に取り付けられ、容器１の温度を検知する。温度センサ１９により検知された温度は、温度センサ１９と直列接続された抵抗２０との分圧回路により、電圧に変換され、１チップマイクロコンピュ−タ１４に入力される。１チップマイクロコンピュ−タ１４は、温度センサ１９により検知された温度を参照しつつ、内部に記憶されたプログラムに従い、リレー１６を駆動し、加熱手段１５の通電を制御し、容器１内の水を加熱する。
【００２８】
次に、この構成における、動作について説明する。
【００２９】
使用者が、吐出ロック解除スイッチ１０を押すと、吐出許可手段１１を構成する、ラッチ手段１１１がそのことを記憶するとともに、トランジスタ１１２に駆動信号を出力する。トランジスタ１１２は、その駆動信号を受け導通し、モータ３への電流供給が可能となる。
【００３０】
又、吐出ロック解除スイッチ１０が押された瞬間、初期値記憶手段１２は、圧力電圧変換手段９の出力電圧値を記憶する。
【００３１】
補正手段１３は、圧力電圧変換手段９の出力電圧より、初期値記憶手段１２に記憶された初期値を減算し、モータ駆動手段８にその結果を出力する。
【００３２】
この演算により、圧力センサ６が、押されていない状態における、圧力電圧変換手段９の出力電圧、つまり、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化によるドリフトを相殺することができる。
【００３３】
モータ駆動手段８は、補正手段１３より出力された出力電圧に基づき、モータ３へ駆動電圧を出力する。
【００３４】
これにより、モータ３が駆動され、ポンプ２が回転し、ノズル４より水が吐出される。
【００３５】
使用者が、圧力センサ６を押す力を増やすと、圧力センサ６の抵抗値が減少し、圧力センサ６と、圧力電圧変換手段９（抵抗）と分圧点の電圧が上昇し、圧力電圧変換手段９の出力電圧が上昇する。圧力電圧変換手段９の出力電圧が上昇すると、補正手段１３の出力電圧も上昇する。補正手段１３の出力電圧が上昇すると、それを入力とするモータ駆動手段８から出力される、モータ３の駆動電圧も上昇する。モータ３の駆動電圧が上昇すると、その回転速度が増加し、ポンプの回転も増加して、ノズル４から吐出される水量が増加する。
【００３６】
使用者が、圧力センサ６を押す力を減らした場合は、逆の作用により、ノズル４から吐出される水量も減少する。
【００３７】
圧力センサ６は、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化により、抵抗値のドリフトを起こすことがあるが、吐出ロック解除スイッチ１０が押された時点での圧力電圧変換手段９の出力電圧が、初期値記憶手段１２に初期値として記憶され、補正手段１３が、圧力電圧変換手段９の出力電圧より、この初期値を減算することにより、ドリフトが相殺され、ノズル４より吐出する水量のばらつきを無くすことができる。
【００３８】
又、もし、吐出していない時に、圧力センサ６が故障し、短絡に近い状態になり、圧力電圧変換手段９の出力電圧が異常に上昇していても、吐出ロック解除スイッチ１０を操作したとき、その電圧が初期値記憶手段１２に初期値として記憶され、補正手段１３にて相殺されるので、吐出ロック解除スイッチ１０を操作した直後より、ノズル４から水がいきなり吐出されることがない。
【００３９】
又、もし、使用者が、吐出ロック解除スイッチ１０を操作したとき、同時に圧力スイッチ６を押していたとしても、その押していた力は、圧力電圧変換手段９にて電圧に変換され、初期値記憶手段１２に初期値として記憶され、補正手段１３にて相殺されるので、吐出ロック解除スイッチ１０を操作した直後より、ノズル４から水がいきなり吐出されるこ
とがない。
【００４０】
なお、本実施の形態では、圧力電圧変換手段９を、単純な抵抗分圧回路としたが、１チップマイクロコンピュータ１４の演算機能等を利用した、非線形のものであっても構わない。
【００４１】
又、本実施の形態では、補正手段１３を、圧力電圧変換手段９の出力電圧から、初期値記憶手段１２に記憶された初期値を減算するだけのものとしたが、１チップマイクロコンピュータ１４の演算機能等を利用した、非線形のものであっても構わない。
【００４２】
又、モータ駆動手段８は、入力電圧に対して、非線形の演算を行い、その結果の電圧を出力するものであって構わない。
【００４３】
以上のように、圧力センサ６が、温度特性や、機構的経年劣化、電気的経年劣化により、抵抗値のドリフトを起こしたとしても、吐出ロック解除スイッチ１０が押された時点での圧力電圧変換手段９の出力電圧が、初期値記憶手段１２に初期値として記憶され、補正手段１３が、圧力電圧変換手段９の出力電圧より、この初期値を減算することにより、ドリフトが相殺され、ノズル４より吐出する水量のばらつきを無くすことができる。
【００４４】
同様にして、吐出していない時に、圧力センサ６が故障し、短絡に近い状態になっても、吐出ロック解除スイッチ１０を操作したとき、その電圧が初期値記憶手段１２に初期値として記憶され、補正手段１３が、圧力電圧変換手段９の出力電圧より、この初期値を減算することにより相殺されるので、吐出ロック解除スイッチ１０を操作した直後より、ノズル４から水がいきなり吐出されることがない。
【００４５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の一部をブロック図化したシステム構成図である。一部断側面図は、従来の電気湯沸かし器と同一であり、図３を参照する。実施の形態１において説明した構成要素、及び動作については、説明を省略する。
【００４６】
以下、図２に基づき、本実施の形態を説明する。
【００４７】
しきい値設定手段２１により設定されたしきい値と、補正手段１３の出力電圧は、比較手段２２で比較され、もし、補正手段１３の出力電圧が、しきい値設定手段２１により設定されたしきい値より大きい場合、比較手段２２が吐出禁止手段２３へ駆動信号を出力する。
【００４８】
吐出禁止手段２３は、トランジスタにより構成され、比較手段２２の駆動信号を受けると導通し、吐出許可手段１１を構成するラッチ手段１１１から、同じく吐出許可手段１１を構成するトランジスタ１１２へ出力される駆動信号を、グランドへ短絡する。
【００４９】
これにより、吐出許可手段１１を構成するトランジスタ１１２は、休止し、モータ３への電流供給が断たれる。
【００５０】
しきい値設定手段２１と、比較手段２２は、初期値記憶手段１２等と同様、１チップマイクロコンピュ−タ１４内に、その入出力回路やプログラムの形で実現されている。
【００５１】
次に、この構成における、動作について説明する。
【００５２】
もし、何らかの理由で吐出中に、圧力センサ６が故障し、短絡状態、もしくは、それに
近い状態になったとき、あるいは、圧力センサ６にノイズが進入したばあい、圧力センサ６の抵抗値は、大きく低下し、圧力電圧変換手段９を構成する抵抗との、分圧電圧は著しく上昇し、圧力電圧変換手段９の出力電圧も著しく上昇し、補正手段１３の出力電圧も、大幅に上昇する。
【００５３】
このため、比較手段２２において、補正手段１３の出力電圧は、しきい値設定手段２１により設定されるしきい値を超過し、比較手段２２は、吐出禁止手段２３に、駆動信号を出力する。
【００５４】
すると、吐出禁止手段２３を構成するトランジスタが導通し、吐出許可手段１１を構成するラッチ手段１１１から、同じく吐出許可手段１１を構成するトランジスタ１１２へ出力される駆動信号を、グランドへ短絡し、トランジスタ１１２への駆動信号が途絶えて、トランジスタ１１２は休止し、モータ３への電源供給が行われず、モータ３は停止し、よってポンプ２も停止して、ノズル４からの水の吐出も停止する。
【００５５】
以上のように、実施の形態１の効果に加え、本実施の形態では、吐出中に、圧力センサ６が短絡故障、あるいは、ノイズが進入しても、比較手段２２において、補正手段１３の出力電圧と、しきい値設定手段２１により設定されるしきい値とを比較し、その結果、補正手段１３の出力電圧が大きい場合、吐出禁止手段２３が、モータ３への電源供給を停止することにより、急激な水の大量吐出を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、圧力センサを用いた無段階出湯において、ばらつきが少なく、かつ、圧力センサが故障した場合でも安全に吐出のできるものを提供するものであり、業務用の湯茶サーバー等にも利用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１  容器
２  ポンプ
３  モータ
４  ノズル
６  圧力センサ
８  モータ駆動手段
９  圧力電圧変換手段
１０  吐出ロック解除スイッチ
１１  吐出許可手段
１２  初期値記憶手段
１３  補正手段
１５  加熱手段
２１  しきい値設定手段
２２  比較手段
２３  吐出禁止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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